题目内容

4．煤化工可制得甲醇．以下是合成聚合物M的路线图．

己知：①E、F均能发生银镜反应；②+RX$\stackrel{催化剂}{→}$+HX完成下列填空：
（1）关于甲醇说法错误的是a（选填序号）．
a．甲醇可发生取代、氧化、消去等反应  b． 甲醇可以产生CH3OCH3（乙醚）
c．甲醇有毒性，可使人双目失明         d．甲醇与乙醇属于同系物
（2）甲醇转化为E的化学方程式为2CH3OH+O22HCHO+2H2O．
（3）C生成D的反应类型是消去反应； 写出G的结构简式HCOOCH3．
（4）取1.08g A物质（式量108）与足量饱和溴水完全反应能生成2.66g白色沉淀，写出A的结构简式．

分析 一定条件下，氢气和一氧化碳反应生成甲醇，甲醇氧化生成E为甲醛，甲醛氧化得F为甲酸，甲酸与甲醇发生酯化得G为甲酸甲酯，甲醇和氢溴酸发生取代反应生成一溴甲烷，在催化剂条件下，一溴甲烷和和A反应生成B，B反应生成C，C反应生成D，根据A的分子式知，A中含有醇羟基和亚甲基或甲基和酚羟基，根据D的结构简式知，A中含有甲基和酚羟基，酚发生取代反应时取代位置为酚羟基的邻对位，根据D知，A是间甲基苯酚，间甲基苯酚和一溴甲烷反应生成B（2，5-二甲基苯酚），2，5-二甲基苯酚和氢气发生加成反应生成，发生消去反应生成，和丙烯发生加成反应生成M，M的结构简式为：，根据有机物的结构和性质分析解答．

解答 解：一定条件下，氢气和一氧化碳反应生成甲醇，甲醇氧化生成E为甲醛，甲醛氧化得F为甲酸，甲酸与甲醇发生酯化得G为甲酸甲酯，甲醇和氢溴酸发生取代反应生成一溴甲烷，在催化剂条件下，一溴甲烷和和A反应生成B，B反应生成C，C反应生成D，根据A的分子式知，A中含有醇羟基和亚甲基或甲基和酚羟基，根据D的结构简式知，A中含有甲基和酚羟基，酚发生取代反应时取代位置为酚羟基的邻对位，根据D知，A是间甲基苯酚，间甲基苯酚和一溴甲烷反应生成B（2，5-二甲基苯酚），2，5-二甲基苯酚和氢气发生加成反应生成，发生消去反应生成，和丙烯发生加成反应生成M，M的结构简式为：，
（1）a．甲醇可发生取代、氧化反应但不能发生消去，故错误；     
b．甲醇分子间脱水生成CH3OCH3，故正确；
c．甲醇有毒性，可使人双目失明，故正确；
 d．甲醇与乙醇都有一个羟基，组成相关一个CH2；所以属于同系物，故正确；            
故选a；
（2）甲醇转化为甲醛的化学方程式为 2CH3OH+O22HCHO+2H2O，
故答案为：2CH3OH+O22HCHO+2H2O；
（3）根据上面的分析可知，C生成D的反应类型是 消去反应，G为甲酸甲酯，G的结构简式 HCOOCH3，
故答案为：消去反应；HCOOCH3；
（4）取1.08g A物质（式量108）的物质的量=$\frac{1.08g}{108g/mol}$，与足量饱和溴水完全反应能生成2.66g白色沉淀，根据碳原子守恒知，白色沉淀的物质的量是0.01mol，则白色沉淀的摩尔质量是266g/mol，A的式量和白色沉淀的式量相差158，则溴原子取代酚羟基的邻对位，所以A的结构简式为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的推断，明确物质反应前后官能团的变化是解本题关键，根据官能团的变化确定反应条件，注意结合题给信息进行分析解答，难度较大．

练习册系列答案
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14．汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色，但其尾气（碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等）带来的环境污染越来越明显，汽车尾气的治理已经迫在眉睫．
（1）尾气中的CO主要来自于汽油的不完全燃烧．
①有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H=+221kJ•mol-1，简述该设想能否实现否（填“是”或“否”）依据是：该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行．
②研究表明：反应CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）平衡常数随温度的变化如下表所示：
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
该反应的△H＜0（填“＞”或“＜”）若反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol•L-1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为75%．
（2）用CO做燃料电池电解NaCl溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极，转移0.4mol e-后，断开K．

①乙中产生的气体在标准状况下的体积为7.28L．
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要280mL 5.0mol•L-1 NaOH溶液．
（3）电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去，如图2所示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O2-，电解池阴极反应为2NOx+4xe-=N2+2xO2-．

（4）尾气中的碳氢化合物，如甲烷，可以用来制备氢气．其反应方程式为：
CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ/mol
[其中投料比n（CH4）：n（H2O）=1：1]．
对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（记作KP，分压=总压×物质的量分数）．平衡时CH4的转化率与温度、压强（总压）的关系如图4所示：
则p1＜ p2 （填“＞”或“＜”），p2时M点的平衡常数KP=0.066（小数点后保留3位）．
15．在常温下，发生下列几种反应：①16H++10Z-+2XO4-═2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2═2A3++2B-  ③2B-+Z2═B2+2Z- 根据上述反应，判断下列结论错误的是（　　）
A．X2+是XO4-的还原产物
B．溶液中可发生：Z2+2A2+═2A3++2Z-
C．氧化性强弱的顺序为：XO4-＞B2＞Z2＞A3+
D．Z2在①中是氧化产物，③中是氧化剂
12．在2mol/L的AlCl3溶液100mL中，如果要得到7.8g沉淀，可能加入1mol/L的NaOH溶液多少毫升？
19．金刚石的熔点低于石墨，原因可能是 （　　）
A．石墨中还有范德华力
B．石墨熔化也要破坏共价键，且键长更短
C．石墨热稳定性更好
9．等体积、等物质的量浓度的氢硫酸H2S和硫酸溶液中，存在的离子总数的关系是（　　）
A．H2S中多B．H2SO4中多C．一样多D．无法比较
16．以干海带为原料提取碘单质和氯化钾的过程主要分三步：
完成下列填空：
（1）步骤一：灼烧干海带，使其灰化后用热水浸泡、过滤，制得原料液，含有氯化钾等物质．实验室灼烧海带应放在坩埚（填写仪器名称）中加热，选用热水而不是冷水浸泡海带灰的目的是加快溶解速率．
（2）步骤二：原料液经结晶过滤分离出氯化钾后，向滤液中通适量氯气氧化I-，制得富碘溶液．实验室模拟氧化过程的实验装置如图所示．

装置中A部分用于制取氯气，实验室制取氯气通常有两种方案：一是在强酸性条件下用氧化剂氧化Cl-；二是电解法．限用图D中的仪器（支撑仪器、导管、导线、石墨棒和橡皮塞除外），能实现的反应是bc（选填编号）．
a．2NaCl（s）+MnO2+2H2SO4（浓）$\stackrel{△}{→}$MnSO4+Cl2↑+Na2SO4+2H2O
b．2KMnO4+16HCl（浓）→2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
c．2NaCl+2H2O$\stackrel{通电}{→}$2NaOH+Cl2↑+H2↑
d．4HCl（浓）+MnO2$\stackrel{△}{→}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
广口瓶B中发生反应的离子方程式是Cl2+2I-=I2+2Cl-．装置C中NaOH的作用是吸收未反应的氯气，防止污染．
（3）步骤三：取100mL B中富碘溶液，按如下流程分离碘单质．

萃取Ⅱ和酸化过程发生的反应分别是：
3I2+6OH-→5I-+IO3-+3H2O；
5I-+IO3-+6H+→3I2+3H2O；
萃取剂X应选择c（选填编号）．
a．100mL苯b．10mL乙醇c．10mLCCl4d．10mL己烯
实验室进行萃取操作的仪器是分液漏斗．操作Ⅰ的名称是过滤．
（4）分离出的KCl样品中常含有少量NaCl和K2CO3等物质，设计实验用沉淀法测定氯化钾样品中K2CO3的质量分数：
①要用到的化学试剂是BaCl2或CaCl2（填写化学式）；
②要测定的物理量是样品质量和干燥沉淀质量．
13．（1）下列实验操作中错误的是（填写序号）ABEFG．
A．蒸发操作时，待蒸发皿中的水分完全蒸干后再停止加热
B．NaCl溶于水后做丁达尔实验可看到溶液中有一条光路
C．蒸馏实验时，温度计水银球位置需在蒸馏烧瓶支管口
D．分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
E．用酒精灯的内焰给试管中的物质加热
F．把氢氧化钠固体放在托盘天平左盘的滤纸上称量
G．过滤操作中，为了加快过滤可用玻璃棒在漏斗中轻轻搅拌
H．为加速固体物质的溶解，可采用粉碎、振荡、搅拌、加热等方法
（2）配制500mL1.0mol/L的NaCl溶液时，判断下列操作会使实际浓度“偏高”、“偏低”还是“无影响”：
A．摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线偏低
B．移液过程中，不小心溅出少量溶液偏低
C．定容时，俯视刻度线偏高
D．容量瓶用蒸馏水润洗后未烘干无影响．
14．氰（CN）2的化学性质与卤素很相似（X2），称为拟卤素，氰能和氢气反应生成HCN，其水溶液是一种酸．氰的氧化性比溴弱、比碘强．
（1）HCN分子中含有4个共价键，写出HCN的结构式：H-C≡N．
（2）KCN溶液显碱性，原因是CN-+H2O?HCN+OH-（用离子方程式表示）．
（3）下列有关方程式不正确的是CD．
A．（CN）2+2NaOH═NaCN+NaCNO+H2O
B．MnO2+4HCN═Mn（CN）2+（CN）2+2H2O
C．I2+2KCN═2KI+（CN）2
D．向NaBr（aq）和KCN（aq）中加入少量Cl2：Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2
（4）25℃，0.1mol/LKOH溶液和0.2mol/LHCN溶液等体积混合，若溶液最终PH=8，则C（CN-）小于C（HCN），原因是相同温度和浓度情况下，HCN电离程度小于CN-的水解程度．此溶液中C（CN-）与C（HCN）差值的数值为：1.98×10-6
（5）已知HCN可以在氧气中燃烧成CO2、H2O和N2，由此原理可以设计酸性条件下原电池，书写其负极反应式：2HCN-10e-+4H2O=2CO2+N2+10H+．

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